CAWS600型自動(dòng)氣象站常見故障原因分析及排除

李黨軒　謝曉鳳　趙雁君

[摘 要]新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師氣象局2002年以來對(duì)本師18個(gè)自動(dòng)氣象站的管理、維護(hù)、維修及常見故障原因分析排除方法，結(jié)合兵團(tuán)其他師團(tuán)自動(dòng)站氣象站故障排除，歸納和分析CAWS600型自動(dòng)氣象站常見故障，并根據(jù)故障查找和排除的難易程度提出一整套處理流程，對(duì)縮短故障查找時(shí)間，加快故障排查進(jìn)程，以最大程度減小對(duì)自動(dòng)站氣象探測(cè)業(yè)務(wù)的影響。

[關(guān)鍵詞]CAWS600型自動(dòng)氣象站；故障分析；排除方法

[中圖分類號(hào)]P415.12 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

隨著氣象科技的發(fā)展，自動(dòng)氣象站作為自動(dòng)化觀測(cè)的一個(gè)重要手段，在大氣探測(cè)中起到越來越重要的作用。然而在自動(dòng)站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種故障會(huì)直接影響氣象觀測(cè)工作的正常進(jìn)行，造成數(shù)據(jù)不能正常采集或觀測(cè)數(shù)據(jù)的丟失、不能正常卸載等，嚴(yán)重影響地面氣象監(jiān)測(cè)、測(cè)報(bào)質(zhì)量，特別是隨著大氣探測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)全面展開，自動(dòng)氣象站正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集及時(shí)上傳是業(yè)務(wù)考核的主要內(nèi)容。出現(xiàn)故障后能快速排除，使自動(dòng)站設(shè)備在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)恢復(fù)正常，達(dá)到現(xiàn)代化氣象設(shè)備的有效利用，提高自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集的效率，加速氣象現(xiàn)代化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)氣象資料的科學(xué)性、可靠性和連續(xù)性。

1 常見故障分類

CAWS600型自動(dòng)氣象站的常見的問題一般分為兩大類：一是軟件故障，一是硬件故障。軟件故障包括計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟故障。主要是計(jì)算機(jī)和監(jiān)控軟件長時(shí)間使用，造成軟件程序紊亂，設(shè)備死機(jī)，采集數(shù)據(jù)無法上傳。硬件故障CAWS600型自動(dòng)氣象站故障主要以硬件故障為主，這其中包括感器故障、電源系統(tǒng)故障、防雷隔離板故障、通訊線路故障、采集器故障等。

2 快速判斷故障原因及部位的基本原則

2.1 由簡(jiǎn)入繁原則

故障測(cè)試時(shí)應(yīng)先進(jìn)行最簡(jiǎn)潔、最基本的測(cè)試，而那些需要拆卸、替換備件的測(cè)試放在后面，這樣便于節(jié)省時(shí)間，達(dá)到快速排查出故障點(diǎn)的目的。

2.2 循序漸進(jìn)原則

故障測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)流程圖一步步排除，切忌盲目更換設(shè)備，這樣才能最有效率地排查故障點(diǎn)。

2.3 由近及遠(yuǎn)原則

故障檢查可分為室內(nèi)部分和室外部分，一般先進(jìn)行室內(nèi)檢查，再進(jìn)行室外檢查。

3 常見故障的排除流程與方法

3.1 根據(jù)指示燈的狀態(tài)進(jìn)行檢查和故障判斷

3.1.1 數(shù)據(jù)采集器機(jī)箱內(nèi)部右上角有個(gè)工作狀態(tài)指示燈，可根據(jù)其狀態(tài)判斷故障；正常工作狀態(tài)下其紅色指示燈為閃爍狀態(tài)，閃爍間隔大概為6秒。閃爍間隔不對(duì)時(shí)有可能是采集程序走亂，這時(shí)采集數(shù)據(jù)也不正確，就需要重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集器；傳感器有故障時(shí)，也可能影響采集程序的運(yùn)行，這時(shí)可以先拔下采集器上所有傳感器插頭，只留供電端，重新開機(jī)，查看采集器工作是否正常。若正常，然后再依次插上傳感器插頭，判斷是哪一個(gè)傳感器引起的故障。

3.1.2 電源工作指示燈不正常，首先檢查保險(xiǎn)管。若電源無輸出，需要檢查時(shí)，最好關(guān)閉開關(guān)、斷開交流電源線，再按順序檢查：輸入、控制、輸出等等。若指示燈指示有輸出，而采集器無電，則首先查看位于輸出線上的輸出保險(xiǎn)管是否正常，然后查看連接線路情況；交流指示燈不亮，則查看空氣開關(guān)是否打開，電源變換器是否正常。

3.2 某一項(xiàng)或幾項(xiàng)傳感器示值異常的處理方法

（1）跳過防雷通道將兩端接線直接連接，如果故障消失則可確認(rèn)是防雷板故障。（2）如果確認(rèn)故障在防雷板，則檢查其各個(gè)通道分別有無對(duì)地短路或兩端開路，相鄰?fù)ǖ篱g有無短路。（3）如果確認(rèn)某個(gè)通道有問題，則將此通道連接的線纜移至空余通道，或者更換防雷板。

3.3 通訊故障的處理方法

出現(xiàn)“信道A錯(cuò)誤”或所有示值均異常，則有可能是通訊故障。（1）首先排除采集器與供電系統(tǒng)故障。（2）檢查通訊連路上（從采集器串口至計(jì)算機(jī)串口）所有接插部件是否牢固。經(jīng)常插拔處有無接觸不良或斷開。并檢查數(shù)據(jù)采集器機(jī)箱和計(jì)算機(jī)是否有良好的接地。（3）觀測(cè)場(chǎng)周圍是否有強(qiáng)干擾源，如通信或電視廣播發(fā)射塔等。若有，必須把通信電纜線穿到帶屏蔽的PVC管中并埋在地溝中走線。（4）通訊設(shè)置是否錯(cuò)誤，默認(rèn)為COM14800N81。（5）排除串口隔離器故障，去掉串口隔離器若恢復(fù)正常，則需更換串口隔離器。（6）排除計(jì)算機(jī)串口問題，更換一臺(tái)計(jì)算機(jī)，或換一個(gè)計(jì)算機(jī)串口看是否恢復(fù)正常。（7）排除DT50或DT500串口故障，量RS232口的3、1之間電壓應(yīng)為-9VDC。

3.4 空氣溫度示值異常的處理方法

3.4.1 取下溫度傳感器在防雷板上的插頭（防雷板1-4號(hào)線），用萬用表電阻200Ω檔量取：溫度傳感器標(biāo)號(hào)1，2任一端與3，4任一端之間的電阻值是否在80～120Ω之間；用萬用表電阻200Ω檔量?。簻囟葌鞲衅鳂?biāo)號(hào)1，2端之間的電阻值是否在1—8Ω之間，3，4端之間的電阻值是否也在1～8Ω之間；若以上2、3項(xiàng)測(cè)量中，有一項(xiàng)指標(biāo)超出范圍，應(yīng)在百葉箱內(nèi)傳感器與接線的接頭處繼續(xù)測(cè)量，且注意觀察接頭是否有接觸不良的現(xiàn)象。如果，以上測(cè)量均不能滿足2、3項(xiàng)測(cè)量中的要求，則應(yīng)更換溫度傳感器；空氣溫度缺測(cè)、空氣溫度示值為-24.6℃，且長時(shí)間不變的處理方法。此故障一般為溫度傳感器斷線所致，應(yīng)更換傳感器或檢查傳感器線路的斷路處，將斷路處接好并做好防水防腐處理。

3.4.2 濕度示值超差和缺測(cè)處理方法

用模擬校準(zhǔn)器對(duì)采集器進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)采集器通道是否正常；取下濕度傳感器在防雷板上的插頭（防雷板5號(hào)線），注意該插頭不要與其他插頭短路。用萬用表電壓20VDC檔測(cè)量：濕度傳感器信號(hào)插頭第5腳與防雷板第7腳之間的電壓應(yīng)為0～1V；用萬用表電壓20VDC檔測(cè)量：防雷板6，7腳之間電壓應(yīng)為12VDC左右；若第2項(xiàng)測(cè)量中，指標(biāo)超出范圍，則應(yīng)在百葉箱內(nèi)傳感器與接線的接頭處繼續(xù)測(cè)量，且注意觀察接頭是否有接觸不良的現(xiàn)象；如果以上測(cè)量均不能滿足第2項(xiàng)測(cè)量中的要求，則應(yīng)更換濕度傳感器。

3.5 氣壓故障的處理方法

3.5.1 氣壓示值超差和缺測(cè)的處理方法。

一是用模擬校準(zhǔn)器對(duì)采集器進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)采集器通道是否正常；二是用萬用表電壓20VDC檔量取氣壓傳感器信號(hào)端，對(duì)CAWS600-S、SE型機(jī)，防雷板8，9腳之間電壓應(yīng)為0～2.5VDC；對(duì)CAWS600-B型機(jī)，接在DT50模擬通道3+、3-端口之間電壓應(yīng)為0～2.5VDC；三是取下氣壓傳感器接頭，用萬用表電壓20VDC檔測(cè)量：氣壓傳感器接頭供電；第7腳與第9腳之間的電壓應(yīng)為12VDC左右。

3.5.2 氣壓輸出值為400～500mb之間，且長時(shí)間不變的處理方法。

此故障一般為氣壓傳感器信號(hào)線斷線所至，應(yīng)檢查信號(hào)線斷路之處，接好線路并做好防水和防腐處理。

3.6 雨量示值異常的處理方法

（1）用模擬校準(zhǔn)器對(duì)采集器進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)采集器通道是否正常；（2）用量杯量取10毫升水緩慢注入雨量筒承水器，查看是否顯示值為15.6mm降雨量；（3）直接用手翻動(dòng)計(jì)數(shù)翻斗，用萬用表電阻導(dǎo)通檔直接量取輸出信號(hào)，導(dǎo)通次數(shù)與反動(dòng)次數(shù)是否一致，否則更換干簧管。

3.7 風(fēng)向風(fēng)速傳感器常見故障的處理方法

3.7.1 風(fēng)速示值超差或缺測(cè)的處理方法。

一是用模擬校準(zhǔn)器對(duì)采集器進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)采集器通道是否正常；二是用萬用表電阻20VDC電壓檔量取防雷板標(biāo)號(hào)15端與16端之間的電壓值是否在12V左右，逐級(jí)量值至橫臂接線盒處；三是用萬用表電阻20VDC電壓檔量取防雷板標(biāo)號(hào)14端與16端之間的電壓值是否在6V左右，逐級(jí)量值至橫臂接線盒處。

3.7.2 風(fēng)向示值超差或缺測(cè)的處理方法。

一是用模擬校準(zhǔn)器對(duì)采集器進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)采集器通道是否正常；二是用萬用表電阻20VDC電壓檔量取防雷板標(biāo)號(hào)15端與16端之間的電壓值是否在12V左右，逐級(jí)量值至橫臂接線盒處；三是用萬用表電阻20VDC電壓檔量取防雷板標(biāo)號(hào)17端與16端之間的電壓值是否在0～2.5V之間，逐級(jí)量值至橫臂接線盒處。

4 結(jié)語

隨著氣象監(jiān)測(cè)自動(dòng)化的不斷完善和發(fā)展，自動(dòng)氣象站的穩(wěn)定運(yùn)行和氣象要素采集的保障工作至關(guān)重要，自動(dòng)站各種故障的原因分析和排除是考核臺(tái)站工作人員及業(yè)務(wù)質(zhì)量的重要依據(jù)；作為自動(dòng)站保障維護(hù)人員，不僅要掌握故障測(cè)試和處理的基本流程和方法，還要在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，與同行進(jìn)行技術(shù)交流，分析問題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以保障自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行。

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